纳米石蜡乳液的研究及应用

采用反相乳化法制备出一种纳米石蜡乳液( BZ-GWN),该剂无荧光、环境保护性能好.室内实验评价结果表明,BZ-GWN具有好的抑制防塌性能、润滑性和油气层保护性能.该处理剂在华北油田和苏里格气田现场试验应用了5口井,介绍了其在泉75-10X和苏76-2-3H井的应用情况.现场应用表明,加入BZ-GWN的聚磺钻井液和钾盐聚合物钻井液具有良好的抑制性、防塌能力和润滑性;钻进中未发生井壁失稳垮塌现象,起下钻顺畅,水平段没有出现托压等现象,井眼规则,钻井施工顺利.     

纳米防塌润滑剂钻井液体系在胜利油田孤北古100井的应用

纳米防塌润滑剂是一种乳液体系.室内实验和前期机理研究表明,纳米防塌润滑剂的抗温性能较强(达150 ℃);对聚磺钻井液体系的流变性能影响不大,稍有提粘提切作用;具有明显的润滑性能和粘土分散抑制能力和粘土膨胀抑制能力,即纳米防塌润滑剂能够增强体系的润滑性和井壁稳定性能.该处理剂在孤北古100井中进行了应用.结果表明,纳米防塌润滑剂可用于各种钻井液体系,特别是在复杂施工条件下,其对钻井液流变性能影响不大,能够充分保持防塌、润滑、油层保护的突出性能,提高钻井时效,具有较好的经济效益和社会效益.同时,文中对纳米防塌润滑剂的防塌机理和润滑机理进行了阐述.     

胜利油田低密度充(氮)气钻井液的研究与应用

常规钻井液由于密度较大,已经不适合在诸如火成岩和碳酸盐岩等地层压力系数小于1的低压油藏的开发中应用.针对胜利油田低压地层用常规钻井液在钻井过程中常发生井漏和不利于油层保护的问题, 开展了低密度充(氮)气钻井液的研究.室内确定了充(氮)气多元醇防塌钻井液体系配方为:(1%～2%)MMH (2%～3%)PPG-1 (2%～3.5%)SMP (0.4%～0.6%)PAM 辅助处理剂.对该钻井液进行了性能评价,试验结果表明,该钻井液防塌、抑制性能好,抗温,抗油污染,具有很好的保护油气层效果.同时介绍了充(氮)气钻井液相关配套技术的研究情况.现场11口井的应用结果表明,该项技术为解决低压钻井井漏及油层保护问题提供了新的行之有效方法.     

悬浮乳液钻井液的研究与应用

为解决江苏油田钻水平井、大斜度井时的原油污染问题,减少钻井工程的原油消耗量,巩固和发展环保型保护储层钻井液技术,开展了石蜡悬浮乳液钻井液技术研究.室内对该钻井液使用的处理剂进行了评价,优选出了钻井液配方.该钻井液已在闪40-21井、闵40-22井、黄88-7井等10口井钻井中进行了试验应用.结果表明,该钻井液具有优良的润滑、防塌和保护油气层性能,抑制性和抗污染能力强,对环境和录井无影响,抗温达120℃,成本适中,取得了良好的钻探效果.     

强抑制防塌钻井液在管3井的应用

管3井是位于苏北盆地苏154区块的一口重点探井.该井上部地层蒙脱石含量高,遇水极易水化膨胀、分散,造浆严重;下部地层主要为伊蒙混层且夹杂层理发育的泥页岩,伊蒙混层的不均匀膨胀及泥页岩的剥蚀掉块,使该井极易发生井壁垮塌掉块、缩径、卡钻等复杂事故.针对该地层特点,分别复配了强抑制及防塌型钻井液.上部地层采用强抑制性钻井液,控制地层造浆.下部地层采用防塌型钻井液,有效地控制了地层的坍塌掉块.该套钻井液性能良好.同时使用好固控设备,降低钻井液的固相含量.现场应用表明,该钻井液具有良好的抑制防塌、润滑防卡及油气层保护能力,满足了钻井工程的需要.     

BZ34-2EP-P1S井钻井液技术

BZ 34-2EP-P1S井是对BZ34-2-P1井进行侧钻的一口调整井,以提高油井利用率及油田储量动用程度,预计侧钻后该井产能可达100 m3/d.该井主要钻井技术难点在于井壁易于失稳,而且井较深,需要在相对高的钻井液密度下进行油气层保护.该区块构造应力大,井眼力学不稳定的因素明显,井壁失稳属于硬脆性页岩的剥落坍塌.由于受构造应力的作用,地层坍塌压力系数较大,为1.30～1.40,破裂压力系数检测值为1.8～2.0,最小水平主应力当量钻井液密度最小为1.60 g/cm3.经过大量的前期研究和现场调整,优选了PEM钻井液.该体系是在常规的PF-PLUS聚合物体系中引入JLX水基防塌润滑剂和经过化学改性的具有类硅酸盐结构的高温防塌剂WLD配制而成的,具有良好的润滑性能;能有效抑制钻屑的分散和造浆,防止井壁坍塌,保证井眼稳定和井下安全;具有保护油气层、环境安全的特点,无油类和重金属盐类,可以直接排放.其抑制防塌机理为体系中各种处理剂的协同作用,在钻进中必须保证PF-PLUS、PF-JLX-C、KCl、PF-TEX和PF-WLD在钻井液中有足够的加量.采用该钻井液及屏蔽暂堵和成膜油层保护技术,成功完成了BZ34-2-P1S调整井的钻井作业,侧钻后该井获得了较高的产量.讨论了PEM钻井液的作用机理,分析了井壁失稳的原因及其控制措施,对该区块今后作业提出了建议.     

史深100油田钻井液体系优选与应用

史深100油田勘探开发的主要目的层为沙3中段的高压低渗储层，二开多为长裸眼，所需钻井液密度较高，钻井过程中容易发生井壁失稳和井漏、粘卡等井下复杂情况和事故，并且油气层保护难度较大，胜利油田针对该油田的地层特性，结合胜利油田目前中深井钻井液技术现状，对现有钻井液体系与处理剂进行优选，形成了适应史深100油田的聚硅氟屏蔽暂堵钻井液体系。室内试验和现场应用表明，该钻井液体系具有很好的抗温、抑制、防塌、油气保护性能和润滑性等，而且该钻井液体系维护简便，性能稳定，能减少粘卡、井漏等钻井事故的发生几率，从而提高了钻井速度。     

桩1-支平1井钻井液工艺技术

桩1－支平1井位于胜利长堤油田桩1块中部构造较高位置，目的层是馆陶组上段9小层，该井是胜利油田第一口分支井，钻探目的是利用分支水平井技术控制更大面积储量，抑制底水锥进，增大泄油面积，提高采收率，针对分支水平井对钻井液的特殊要求，及分支井施工钻井液在裸眼井段静止时间长，要求钻井液具有很好的悬浮携带能力，稳定性能，流变性能和油层保护性能，采用聚合醇防塌钻井液体系，聚合醇钻井液以聚合醇为主要处理剂，正电胶，两性离子聚合物为辅助处理剂，经现场应用表明，聚合醇在钻井液中加量为3％时，具有很强的润滑性，抑制性和防塌性能，携岩能力和保护油气层能力强；生物毒性小，LC50值大于30800g/mL，利于环境保护，满足了该水平井钻井的要求。     

超低渗透钻井液关键处理剂的研制及应用

研制出了一种超低渗透钻井液关键处理剂,并通过室内实验对其主要性能与国内外同类产品进行了对比评价.实验结果和现场应用表明,新研制的超低渗透钻井液关键处理剂能够快速形成致密的封闭膜,油气层保护、防塌、防漏效果和配伍性良好.     

国外超低渗透钻井液技术综述

概述了国外超低渗透钻井液完井液技术研究和发展现状.介绍了超低渗透钻井液的组成、超低渗透钻井液技术的关键处理剂--滤失控制井眼稳定剂的组份、超低渗透钻井液完井液技术的作用机理、新的测试滤失量的实验方法及其现场应用效果.与以往钻井液体系相比,该体系具有关键处理剂作用机理独特、防漏防塌、防压差卡钻、有利于提高压力敏感性地层承压能力、保护油气层以及环境友好且地层适应性较广泛的显著特点.     

硅酸盐钻井液技术在牛斜114井中的应用

胜利油田牛庄洼陷东部主力含油层是沙三段,油藏类型为沉积岩油藏.该地区馆陶组以上地层成岩性差,易造浆;下部地层易坍塌,易漏;底部含有膏泥岩层,需注意防卡、防膏岩水侵.研究了硅酸盐钻井液配方和性能,并对其抑制性、抗固相污染及盐膏污染能力进行了评价.实验证明,硅酸盐钻井液具有良好的抑制泥页岩水化膨胀能力,并具有一定的抗盐膏抗固相污染能力.硅酸盐钻井液体系在牛斜114井进行了现场应用,密度达到了1.50 g/cm3,该钻井液在高pH值环境下能够防止地层的垮塌,起到了保护井壁的作用,悬浮携岩能力强,保护油气层效果好.     

MEG钻井液在吐哈油田小井眼侧钻井中的应用

吐哈油田小井眼开窗侧钻井主要采用混原油钻井液,不利于环境保护。从研究MEG单体的作用机理入手,以钻井液润滑性、抑制防塌性为主要评价指标,对MEG钻井液配方进行了优选,并对优选配方钻井液性能进行了评价。该钻井液在4口小井眼开窗侧钻井进行了试验应用。结果表明:应用井无阻、卡现象,平均钻井周期缩短了7.2d;在未混原油的情况下钻井液润滑系数比乳化原油(15%~20%)钻井液降低了34.6%;油层保护效果好,其中温5-41C井日产油14.4t,同比温五区块平均产量提高了128.4%,神218C井是神229区块目前唯一的自喷井。表明优选出的MEG钻井液具有优良的润滑性、抑制防塌性及良好的储层保护效果,特别适合强水敏地层及大斜度井和水平井等特殊复杂工艺井的钻进。     

适用于滩海地区的正电聚醇/甲酸盐钻井液

目前,水基钻井液仍然是滩海钻井的首选钻井液.正电聚醇钻井液和甲酸盐钻井液自从20世纪90年代在现场应用以来,均表现出良好的性能.为适应滩海钻井的需要,充分发挥正电聚醇和甲酸盐的优势,研制出了一种新型的正电聚醇-甲酸盐钻井液体系.在地层孔隙压力较低或较高时,分别利用正电聚醇或甲酸盐作为主要处理剂以确保钻井液具有良好的性能并维持较低的固相含量.分析了正电聚醇、甲酸盐的作用机理及其协同增效作用.室内试验评价了该钻井液的抗温性、抑制性、保护油气层性能以及用甲酸盐加重对钻井液性能的影响.该钻井液在埕海4和庄海12井等进行了初步应用,在应用中钻井液粘度变化不大,埕海4井和庄海12井的平均井径扩大率分别为9.19%和6.91%,明显低于邻井;起下钻及下套管正常,无遇阻情况,电测顺利.室内试验和现场应用结果均表明,正电聚醇和甲酸盐的协同作用,可使钻井液具有防塌、润滑、环保和储层保护等多种功能.     

无机阳离子聚合物M941的合成及应用

文中对合成的钻井液用无机阳离子聚合物Ｍ９４１的性能进行研究,介绍了Ｍ９４１现场应用情况。室内研究和现场应用表明：加入Ｍ９４１配制的钻井液具有独特的流变性,适当提高膨润土含量有利于提高钻井液的剪切稀释能力;Ｍ９４１与常用降滤失剂的配伍性好,有强的抑制性,悬浮携砂、防塌能力强,加入Ｍ９４１配制的钻井液可有效地减轻对油气层的损害,与钾基聚合物钻井液相比,被损害的岩心渗透率恢复值提高１０个百分点以上,显示出较强的保护油气层能力。     

聚合醇钻井液技术在红台区块的研究与应用

针对吐哈油田红台区块泥岩易水化膨胀、剥落掉块及油层损害较严重的特点．优选出了抑制性强、润滑性好、油层保护效果好的聚合醇钻井液体系。评价了聚合醇的抑制性和润滑性．确定了聚合醇钻井液配方．分析了其油层保护效果。该钻井液在红台区块现场应用了3口井。3口应用井均未发生井下复杂情况．与同区块使用其它钻井液体系的井相比，在平均井深增加的情况下钻井周期缩短了23d；表皮系数均小于3，油层得到了较好的保护，表明该钻井液具有优良的抑制性能和良好的润滑性能．适合强水敏性地层的钻井．而且荧光级别低．不影响地质录井，特别适合探井的油层保护。     

埕岛油田沙河街地层强抑制性海水钻井液技术

为了解决胜利浅海埕岛油田沙河街地层硬脆性泥岩易剥蚀掉块、垮塌等问题,对埕岛油田沙河街地层的井壁不稳定问题进行了分析,找出了该地层坍塌的主要原因是钻井液及滤液沿层理和微裂缝渗入地层内部,进而引起硬脆性泥页岩剥落坍塌所致。针对沙河街地层特点,研制了强抑制性海水钻井液,对该钻井液的防塌性能、封堵性能、抗污染性能、环保性能进行了室内评价试验和防塌机理分析,并在埕岛油田6口井上进行了现场应用,试验表明:强抑制性海水钻井液具有较好的抑制性能和流变性、较强的抗海水和劣质土污染能力,环境可接受性好,维护处理简单,有效解决了沙河街复杂地层钻进中出现的技术难题,避免了复杂情况的发生。     

吐哈油田裂缝-孔隙性油气藏保护技术

裂缝性储层受损害的主要原因是固相或液相的侵入。由于钻井液固相粒径与裂缝大小不匹配，使裂缝成了钻井液的流动通道，造成储层永久性损害。开发出了裂缝-孔隙性油气藏暂堵材料LF-1和EP-1，研究了保护裂缝-孔隙性油气藏钻井液性能要求及处理工艺。并对该技术在4口井上的初试做了评价。结果表明，暂堵材料LF-1和EP-1与钻井液有很好的配伍性，钻井液密度易控制，有良好的滤失造壁性和较强的抑制性，满足了裂缝-孔隙性油气藏保护的需要。为今后吐哈盆地保护裂缝-孔隙性油气藏奠定了基础。     

长庆油田水基环保成膜钻井液研究与现场试验

长庆油田的地理气候条件独特，要求该油田所用钻井液应具有无毒、易降解和环境可接受性好的特点，为此，以多糖衍生物G312为主剂，通过优选其他添加剂，形成了适合于长庆油田低压、低渗、低孔储层的水基环保成膜钻井液。该钻井液利用多糖衍生物的半透膜作用和有机胺独特的抑制防塌作用，达到了既能保护储层又能保护环境的目的，与传统的烷基葡萄糖甙钻井液相比，具有防塌性能好、主处理剂加量少、抗温抗盐能力强的优点。室内性能评价结果表明:水基环保成膜钻井液无生物毒性，重金属含量等达到了污水排放标准要求；由于具有半透膜效应，该钻井液抑制性较强，岩屑在其中的线性膨胀率与在清水中相比降低了35.6%，岩屑一次回收率达到94.80%、二次回收率达到89.34%；耐温性较好，可耐120℃高温，综合性能优良。水基环保成膜钻井液在长庆油田苏里格地区A井进行了现场试验，钻井过程中没有发生井下故障，井径规则，电测、下套管作业一次到底，且钻井液的环保性能指标达到了污水排放标准。研究结果表明，水基环保成膜钻井液的环保性能和其他性能均能满足长庆油田的要求。      

Characterization and prevention of formation damage for fractured carbonate reservoir formations with low permeability

Stress sensitivity and water blocking in fractured carbonate reservoir formations with low permeability were determined as the main potential damage mechanisms during drilling and completion operations in the ancient buried hill Ordovician reservoirs in the Tarim Basin. Geological structure, lithology, porosity, permeability and mineral components all affect the potential for formation damage. The experimental results showed that the permeability loss was 83.8%-98.6% caused by stress sensitivity, and was 27.9%-48.1% caused by water blocking. Based on the experimental results, several main conclusions concerning stress sensitivity can be drawn as follows： the lower the core permeability and the smaller the core fracture width, the higher the stress sensitivity. Also, stress sensitivity results in lag effect for both permeability recovery and fracture closure. Aimed at the mechanisms of formation damage, a modified low-damage mixed metal hydroxide （MMH） drilling fluid system was developed, which was mainly composed of low-fluorescence shale control agent, filtration control agent, lowfluorescence lubricant and surfactant. The results of experimental evaluation and field test showed that the newly-developed drilling fluid and engineering techniques provided could dramatically increase the return permeability （over 85%） of core samples. This drilling fluid had such advantages as good rheological and lubricating properties, high temperature stability, and low filtration rate （API filtration less than 5 ml after aging at 120 ℃ for 4 hours）. Therefore, fractured carbonate formations with low permeability could be protected effectively when drilling with the newly-developed drilling fluid. Meanwhile, field test showed that both penetration rate and bore stability were improved and the soaking time of the drilling fluid with formation was sharply shortened, indicating that the modified MMH drilling fluid could meet the requirements of drilling engineering and geology.     

干热岩钻井液技术新进展

热岩钻井液遇到的2个主要关键问题是抗高温和堵漏能力。分析了干热岩钻井施工的地质特点和钻井液技术难点,调研了干热岩钻井液体系及现场应用情况,总结了适合不同地层条件的国内外干热岩钻井液新技术,以及现阶段存在的问题,展望了未来的发展方向。目前干热岩钻井液仍是以聚磺钻井液为主的水基体系,已研究出抗高温泡沫钻井液、充气钻井液、液氮流体等,他们在现场的应用效果明显;具有地层伤害小、抗温抗盐、地层适应性强、环境友好等特点的体系是干热岩钻井液未来的发展方向。